Високочестотните токове са в състояние идеално да се справят с различни процеси на термична обработка на метали. HDTV инсталацията е идеална за закаляване. Към днешна дата няма оборудване, което да се конкурира при равни условия с индукционното отопление. Производителите започнаха да обръщат все повече внимание на индукционното оборудване, придобивайки го за обработка на продукти и топене на метал.
Какво е добра HDTV инсталация за втвърдяване
HDTV инсталацията е уникално оборудване, способно да обработва метал с високо качество за кратък период от време. За да изпълните всяка функция, трябва да изберете конкретна инсталация, например за втвърдяване, най-добре е да закупите готов комплекс за втвърдяване на HDTV, в който всичко вече е проектирано за удобно втвърдяване.
HDTV инсталацията има широк списък от предимства, но ние няма да разгледаме всички, а ще се съсредоточим върху тези, които са специално подходящи за HDTV втвърдяване.
- HDTV инсталацията се загрява за кратък период от време, като започва бързо да обработва метала. Когато използвате индукционно нагряване, няма нужда да отделяте допълнително време за междинно нагряване, тъй като оборудването веднага започва да обработва метала.
- Индукционното отопление не се нуждае от допълнително технически средства, например при нанасяне на втвърдяващо масло. Продуктът е с високо качество, а броят на производствените дефекти е значително намален.
- HDTV инсталацията е напълно безопасна за служителите на предприятието, а също така е лесна за работа. Не е необходимо наемането на висококвалифициран персонал за управление и програмиране на оборудването.
- Високочестотните токове позволяват по-дълбоко втвърдяване, тъй като топлината под въздействието на електромагнитно поле може да проникне до определена дълбочина.
HDTV инсталацията има огромен списък от предимства, които могат да бъдат изброени дълго време. Използвайки HDTV отопление за втвърдяване, вие значително ще намалите разходите за енергия и ще получите възможност да увеличите нивото на производителност на предприятието.
HDTV инсталация - принципът на работа за втвърдяване
HDTV инсталацията работи на принципа на индукционното нагряване. За основа на този принцип бяха взети законите на Джаул-Ленц и Фарадей-Максуел за преобразуване на електрическата енергия.
Захранвания на генератора електрическа енергия, който преминава през индуктора, трансформирайки се в мощно електромагнитно поле. Вихровите токове на образуваното поле започват да действат и, прониквайки в метала, се трансформират в Термална енергиязапочнете да обработвате продукта.
По договаряне е възможна термична обработка и закаляване на метални и стоманени детайли с размери по-големи от тези в тази таблица.
Термичната обработка (термична обработка на стомана) на метали и сплави в Москва е услуга, която нашият завод предоставя на своите клиенти. Имаме всичко необходимо оборудванеуправлявани от квалифицирани специалисти. Изпълняваме всички поръчки качествено и в срок. Ние също така приемаме и изпълняваме поръчки за термична обработка на стомани и HDTV, идващи при нас от други региони на Русия.
Основните видове термична обработка на стомана
Отгряване от първи вид:
Отгряване от първи вид дифузия (хомогенизация) - Бързо нагряване до t 1423 К, продължителна експозиция и последващо бавно охлаждане. Изравняване на химическата хетерогенност на материала в едропрофилни отливки от легирана стомана
Отгряване от първи вид прекристализация - Нагряване до температура 873-973 K, продължителна експозиция и последващо бавно охлаждане. Има намаляване на твърдостта и увеличаване на пластичността след студена деформация (обработката е интероперативна)
Отгряване от първи вид, намаляващо напрежението - Нагряване до температура 473-673 K и последващо бавно охлаждане. Има отстраняване на остатъчните напрежения след леене, заваряване, пластична деформация или механична обработка.
Отгряване от втори вид:
Отгряването от втория вид е завършено - Нагряване до температура над точката Ac3 с 20-30 K, задържане и последващо охлаждане. Има намаляване на твърдостта, подобряване на обработваемостта, отстраняване на вътрешните напрежения в хипоевтектоидни и евтектоидни стомани преди закаляване (вижте забележката към таблицата)
Отгряването от II вид е непълно - Нагряване до температура между точките Ас1 и Ас3, излагане и последващо охлаждане. Има намаляване на твърдостта, подобряване на обработваемостта, премахване на вътрешните напрежения в хиперевтектоидната стомана преди закаляване
Изотермично отгряване от втори вид - Нагряване до температура 30-50 K над точката Ac3 (за хипоевтектоидна стомана) или над точката Ac1 (за хиперевтектоидна стомана), експозиция и последващо стъпаловидно охлаждане. Ускорена обработка на малки валцовани продукти или изковки от легирани и високовъглеродни стомани с цел намаляване на твърдостта, подобряване на обработваемостта, облекчаване на вътрешни напрежения
Отгряване от втори вид сфероидизиране - Нагряване до температура над точката Ac1 с 10-25 K, експозиция и последващо стъпаловидно охлаждане. Има намаляване на твърдостта, подобряване на обработваемостта, отстраняване на вътрешните напрежения в инструменталната стомана преди закаляване, увеличаване на пластичността на нисколегирани и средно въглеродни стомани преди студена деформация
Отгряване от втори вид ярко - Нагряване в контролирана среда до температура над точката Ac3 с 20-30 K, излагане и последващо охлаждане в контролирана среда. Възниква Защита на стоманената повърхност от окисляване и обезвъглеродяване
Отгряване от втори вид Нормализация (нормализиращо отгряване) - Нагряване до температура над точката Ac3 с 30-50 K, излагане и последващо охлаждане в неподвижен въздух. Има корекция на структурата на нагрята стомана, премахване на вътрешните напрежения в детайли от конструкционна стомана и подобряване на тяхната обработваемост, увеличаване на дълбочината на закаляване на инструмента. стомана преди закаляване
Втвърдяване:
Пълно непрекъснато втвърдяване - Нагряване до температура над точката Ас3 с 30-50 К, задържане и последващо бързо охлаждане. Получаване (в комбинация с темпериране) на висока твърдост и износоустойчивост на части от хипоевтектоидни и евтектоидни стомани
Непълно втвърдяване - Нагряване до температура между точки Ас1 и Ас3, излагане и последващо бързо охлаждане. Получаване (в комбинация с темпериране) на висока твърдост и устойчивост на износване на детайли от надевтектоидна стомана
Прекъснато закаляване - Нагряване до t над точката Ас3 с 30-50 К (за свръхевтектоидни и евтектоидни стомани) или между точките Ас1 и Ас3 (за хиперевтектоидна стомана), излагане и последващо охлаждане във вода и след това в масло. Има намаляване на остатъчните напрежения и деформации в детайлите, изработени от високовъглеродна инструментална стомана
Изотермично втвърдяване - Нагряване до температура над точката Ac3 с 30-50 K, задържане и последващо охлаждане в разтопени соли и след това във въздуха. Получаване на минимална деформация (изкривяване), повишаване на пластичността, границата на издръжливост и устойчивост на огъване на детайли, изработени от легирана инструментална стомана
Стъпаловидно втвърдяване - Същото (различава се от изотермичното втвърдяване с по-кратко време, прекарано в охлаждащата среда). Намаляване на напреженията, деформациите и предотвратяване на напукване в малки инструменти от въглеродна инструментална стомана, както и в по-големи инструменти от легирана инструментална и бързорежеща стомана
Повърхностно закаляване - Нагряване с електрически ток или газов пламък на повърхностния слой на продукта до втвърдяване t, последвано от бързо охлаждане на нагрятия слой. Наблюдава се повишаване на повърхностната твърдост до определена дълбочина, износоустойчивост и повишена издръжливост на машинните части и инструменти
Закаляване със самозакаляване - Нагряване до температура над точката Ac3 с 30-50 K, задържане и последващо непълно охлаждане. Топлината, задържана вътре в детайла, осигурява темперирането на закаления външен слой Локално закаляване на ударен инструмент с проста конфигурация, изработен от въглеродна инструментална стомана, както и по време на индукционно нагряване
Закаляване със студена обработка - Дълбоко охлаждане след закаляване до температура от 253-193 К. Настъпва повишаване на твърдостта и получаване на стабилни размери на части от високолегирана стомана
Втвърдяване с охлаждане - Нагрятите части се охлаждат на въздух за известно време, преди да бъдат потопени в охлаждаща среда или държани в термостат с намалена t. Има намаляване на цикъла на топлинна обработка на стоманата (обикновено се използва след карбуризиране).
Светлинно закаляване - Нагряване в контролирана среда до температура над точката Ac3 с 20-30 K, излагане и последващо охлаждане в контролирана среда. Защита срещу окисляване и обезвъглеродяване на сложни части от форми, матрици и приспособления, които не са подложени на смилане
Ваканция ниска - Нагряване в температурен диапазон 423-523 K и последващо ускорено охлаждане. Има премахване на вътрешните напрежения и намаляване на крехкостта на режещите и измервателните инструменти след повърхностно закаляване; за карбюризирани части след втвърдяване
Ваканционна среда - Нагряване в диапазона t = 623-773 K и последващо бавно или ускорено охлаждане. Има увеличение на границата на еластичност на пружини, пружини и други еластични елементи
Holiday high - Загряване в температурен диапазон 773-953 K и последващо бавно или бързо охлаждане. Осигуряване на висока пластичност на части, изработени от конструкционна стомана, като правило, с термично подобрение
Термично подобряване - Закаляване и последващо високо темпериране. Има пълно отстраняване на остатъчните напрежения. Осигуряване на комбинация от висока якост и пластичност при крайната топлинна обработка на конструкционни стоманени части, работещи при ударни и вибрационни натоварвания
Термомеханична обработка - Нагряване, бързо охлаждане до 673-773 K, многократна пластична деформация, закаляване и отвръщане. Има разпоредба за валцувани продукти и части с проста форма, които не са подложени на заваряване, повишена якост в сравнение с якостта, получена чрез конвенционална топлинна обработка
Стареене - Нагряване и продължително излагане на повишени температури. Частите и инструментите са стабилизирани по размери
Карбуризиране - Насищане на повърхностния слой от мека стомана с въглерод (карбюризиране). Придружен от последващо закаляване с ниско темпериране. Дълбочината на циментирания слой е 0,5-2 mm. Има придаване на продукт с висока повърхностна твърдост със запазване на вискозна сърцевина. Карбуризирането се извършва върху въглеродни или легирани стомани със съдържание на въглерод: за малки и средни продукти 0,08-0,15%, за по-големи 0,15-0,5%. Зъбни колела, бутални щифтове и др. са карбуризирани.
Цианидиране - Термохимична обработка на стоманени продукти в разтвор на цианидни соли при температура 820. Настъпва насищане на повърхностния слой на стоманата с въглерод и азот (слой 0,15-0,3 mm). Нисковъглеродните стомани се подлагат на цианидиране в резултат на които, заедно с твърда повърхност, продуктите имат вискозна сърцевина. Такива продукти се характеризират с висока устойчивост на износване и устойчивост на ударни натоварвания.
Азотиране (азотиране) - Насищане на повърхностния слой на стоманени продукти с азот до дълбочина 0,2-0,3 mm. Придава висока повърхностна твърдост, повишена устойчивост на абразия и корозия. На азотиране се подлагат манометри, зъбни колела, шийки на вала и др.
Студена обработка - Охлаждане след втвърдяване до температура под нулата. Има промяна във вътрешната структура на закалените стомани. Използва се за инструментални стомани, цементирани продукти, някои високолегирани стомани.
ТОПЛИННА ОБРАБОТКА НА МЕТАЛИ (ТОПЛИЧНА ОБРАБОТКА), определен времеви цикъл на нагряване и охлаждане, на който се подлагат металите, за да променят своите физични свойства. Топлинната обработка в обичайния смисъл на термина се извършва при температури под точката на топене. Процесите на топене и леене, които оказват значително влияние върху свойствата на метала, не са включени в това понятие. Промените във физичните свойства, причинени от топлинна обработка, се дължат на промени във вътрешната структура и химични връзки, възникващи в твърдия материал. Циклите на топлинна обработка са различни комбинации от нагряване, задържане при определена температура и бързо или бавно охлаждане, съответстващи на структурните и химични промени, които трябва да бъдат причинени.
Зърнеста структура на металите. Всеки метал обикновено се състои от много кристали (наречени зърна) в контакт един с друг, обикновено с микроскопични размери, но понякога видими с просто око. Във всяко зърно атомите са подредени по такъв начин, че образуват правилна триизмерна геометрична решетка. Типът решетка, наречен кристална структура, е характеристика на материала и може да се определи чрез рентгенов дифракционен анализ. Правилното подреждане на атомите се запазва в рамките на цялото зърно, с изключение на малки смущения, като отделни места на решетката, които случайно се оказват празни. Всички зърна имат еднаква кристална структура, но като правило са различно ориентирани в пространството. Следователно на границата на две зърна атомите винаги са по-малко подредени, отколкото вътре в тях. Това обяснява по-специално факта, че границите на зърната се ецват по-лесно с химически реактиви. Върху полирана плоска метална повърхност, обработена с подходящ ецващ препарат, обикновено се разкрива ясен модел на границите на зърната. Физическите свойства на материала се определят от свойствата на отделните зърна, тяхното взаимодействие помежду си и свойствата на границите на зърната. Свойствата на металния материал силно зависят от размера, формата и ориентацията на зърната и целта на топлинната обработка е да контролира тези фактори.
Атомни процеси при термична обработка. С повишаване на температурата на твърд кристален материал става по-лесно за неговите атоми да се преместват от едно място на кристалната решетка в друго. На тази дифузия на атомите се основава топлинната обработка. Най-ефективният механизъм за движение на атомите в кристалната решетка може да си представим като движението на свободните места на решетката, които винаги присъстват във всеки кристал. При повишени температури, поради увеличаване на скоростта на дифузия, процесът на преход на неравновесна структура на веществото в равновесна се ускорява. Температурата, при която скоростта на дифузия значително се увеличава, не е еднаква за различните метали. Обикновено е по-висока за метали с висока точка на топене. При волфрам, с точка на топене от 3387 C, рекристализация не настъпва дори при червена топлина по време на топлинна обработка алуминиеви сплави, топене при ниски температури, в някои случаи е възможно да се извърши при стайна температура.
В много случаи термичната обработка включва много бързо охлаждане, наречено закаляване, за да се запази структурата, образувана при повишена температура. Въпреки че, строго погледнато, такава структура не може да се счита за термодинамично стабилна при стайна температура, на практика тя е доста стабилна поради ниската скорост на дифузия. Много полезни сплави имат подобна "метастабилна" структура.
Промените, причинени от топлинна обработка, могат да бъдат два основни вида. Първо, както в чистите метали, така и в сплавите са възможни промени, които засягат само физическа структура. Това могат да бъдат промени в напрегнатото състояние на материала, промени в размера, формата, кристалната структура и ориентацията на неговите кристални зърна. Второ, химическата структура на метала също може да се промени. Това може да се изрази в изглаждане на композиционните нехомогенности и образуване на утайки от друга фаза, във взаимодействие с околната атмосфера, създадена за почистване на метала или придаване на желаните повърхностни свойства. Промените и от двата вида могат да настъпят едновременно.
Освободете стреса. Студената деформация увеличава твърдостта и крехкостта на повечето метали. Понякога такова „закаляване на работата“ е желателно. На цветните метали и техните сплави обикновено се придава известна степен на твърдост чрез студено валцуване. Меките стомани също често се закаляват чрез студено формоване. Високовъглеродните стомани, които са били студено валцувани или студено изтеглени до повишената якост, необходима, например, за направата на пружини, обикновено се подлагат на отгряване за облекчаване на напрежението, нагряване до относително ниска температура, при която материалът остава почти такъв твърда както преди, но изчезва в нея.нееднородност на разпределението на вътрешните напрежения. Това намалява склонността към напукване, особено в корозивни среди. Такова облекчаване на напрежението се случва, като правило, поради локален пластичен поток в материала, който не води до промени в цялостната структура.
Прекристализация. При различни методи за формоване на метал често е необходимо да се промени значително формата на детайла. Ако формоването трябва да се извърши в студено състояние (което често е продиктувано от практически съображения), тогава е необходимо процесът да се раздели на няколко етапа, между които се извършва рекристализация. След първия етап на деформация, когато материалът е укрепен до такава степен, че по-нататъшната деформация може да доведе до счупване, детайлът се нагрява до температура над температурата на отгряване за освобождаване на напрежението и се оставя да рекристализира. Поради бързата дифузия при тази температура се образува напълно нова структура поради атомно пренареждане. Вътре в структурата на зърната на деформирания материал започват да растат нови зърна, които с времето напълно го заместват. Първо се образуват малки нови зърна на места, където старата структура е най-нарушена, а именно по границите на старите зърна. При по-нататъшно отгряване атомите на деформираната структура се пренареждат по такъв начин, че те също стават част от новите зърна, които растат и в крайна сметка абсорбират цялата стара структура. Заготовката запазва предишната си форма, но вече е изработена от мек, ненапрегнат материал, който може да бъде подложен на нов цикъл на деформация. Такъв процес може да се повтори няколко пъти, ако се изисква от дадена степен на деформация.
Студената обработка е деформация при температура, твърде ниска за рекристализация. За повечето метали стайната температура отговаря на това определение. Ако деформацията се извършва при достатъчно висока температура, така че прекристализацията да има време да последва деформацията на материала, тогава такава обработка се нарича гореща. Докато температурата остава достатъчно висока, той може да се деформира произволно. Горещото състояние на метала се определя основно от това колко близо е неговата температура до точката на топене. Високата ковкост на оловото означава, че то лесно рекристализира, което означава, че може да се обработва „на горещо“ при стайна температура.
Контрол на текстурата. Физическите свойства на едно зърно, най-общо казано, не са еднакви в различни посоки, тъй като всяко зърно е единичен кристал със собствена кристална структура. Свойствата на металната проба са резултат от осредняване за всички зърна. В случай на произволна ориентация на зърната, общият физични свойстваса еднакви във всички посоки. Ако, от друга страна, някои кристални равнини или атомни редове на повечето зърна са успоредни, тогава свойствата на пробата стават "анизотропни", т.е. зависят от посоката. В този случай чашата, получена чрез дълбока екструзия от кръгла плоча, ще има "езици" или "фестони" по горния ръб, поради факта, че в някои посоки материалът се деформира по-лесно, отколкото в други. При механичното формоване анизотропията на физичните свойства по правило е нежелателна. Но в листовете от магнитни материали за трансформатори и други устройства е много желателно посоката на лесно намагнитване, която в монокристалите се определя от кристалната структура, да съвпада във всички зърна с дадената посока на магнитния поток. По този начин "предпочитаната ориентация" (текстура) може или не може да бъде желателна, в зависимост от предназначението на материала. Най-общо казано, когато материалът рекристализира, неговата предпочитана ориентация се променя. Естеството на тази ориентация зависи от състава и чистотата на материала, от вида и степента на студена деформация, както и от продължителността и температурата на отгряване.
Контрол на размера на зърната. Физичните свойства на металната проба до голяма степен се определят от средния размер на зърното. Най-добрите механични свойства почти винаги съответстват на финозърнеста структура. Намаляването на размера на зърната често е една от целите на термичната обработка (както и на топенето и леенето). С повишаване на температурата дифузията се ускорява и следователно средният размер на зърното се увеличава. Границите на зърната се изместват, така че по-големите зърна растат за сметка на по-малките, които в крайна сметка изчезват. Следователно крайните процеси на гореща обработка обикновено се извършват при възможно най-ниската температура, така че размерите на зърната да са възможно най-малки. Често умишлено се осигурява нискотемпературна гореща обработка, главно за намаляване на размера на зърното, въпреки че същият резултат може да се постигне чрез студена обработка, последвана от рекристализация.
Хомогенизиране. Процесите, споменати по-горе, протичат както в чисти метали, така и в сплави. Но има редица други процеси, които са възможни само в метални материали, съдържащи два или повече компонента. Така например при отливането на сплав почти сигурно ще има нехомогенности химичен състав, което се определя от неравномерния процес на втвърдяване. Във втвърдяващата се сплав съставът на твърдата фаза, образувана във всяка този момент, не е същото като в течността, която е в равновесие с него. Следователно съставът на твърдото вещество, което се появява в началния момент на втвърдяване, ще бъде различен от този в края на втвърдяването и това води до пространствена нехомогенност на състава в микроскопичен мащаб. Такава нехомогенност се елиминира чрез просто нагряване, особено в комбинация с механична деформация.
Почистване. Въпреки че чистотата на метала се определя предимно от условията на топене и леене, пречистването на метала често се постига чрез термична обработка в твърдо състояние. Съдържащите се в метала примеси реагират на повърхността му с атмосферата, в която се нагрява; по този начин атмосфера от водород или друг редуциращ агент може да превърне значителна част от оксидите в чист метал. Дълбочината на такова почистване зависи от способността на примесите да дифундират от обема към повърхността и следователно се определя от продължителността и температурата на термичната обработка.
Разделяне на вторични фази. Повечето от режимите на термична обработка на сплави се основават на един важен ефект. Това е свързано с факта, че разтворимостта в твърдо състояние на компонентите на сплавта зависи от температурата. За разлика от чист метал, в който всички атоми са еднакви, в двукомпонентен, например твърд разтвор, има атоми от два различни типа, произволно разпределени по възлите на кристалната решетка. Ако увеличите броя на атомите от втори клас, можете да достигнете състояние, в което те не могат просто да заменят атомите от първи клас. Ако количеството на втория компонент надвишава тази граница на разтворимост в твърдо състояние, включванията на втората фаза се появяват в равновесната структура на сплавта, различаващи се по състав и структура от оригиналните зърна и обикновено разпръснати между тях под формата на отделни частици. Такива частици от втора фаза могат да имат силно влияние върху физичните свойства на материала, в зависимост от техния размер, форма и разпределение. Тези фактори могат да бъдат променени чрез топлинна обработка (термична обработка).
Термична обработка - процесът на обработка на продукти от метали и сплави чрез термично излагане с цел промяна на тяхната структура и свойства в дадена посока. Този ефект може да се комбинира и с химичен, деформационен, магнитен и др.
Историческа информация за термичната обработка.
Човекът използва термична обработка на метали от древни времена. Дори в епохата на енеолита, използвайки студено коване самородно злато и мед, примитивният човек се сблъсква с феномена на закаляване, което затруднява производството на продукти с тънки остриета и остри върхове и за да възстанови пластичността, ковачът трябва да нагрява студено кована мед в огнището. Най-ранните доказателства за използването на омекотяващо отгряване на закален метал датират от края на 5-то хилядолетие пр.н.е. д. Подобно отгряване беше първата операция на термична обработка на метали към момента на появата му. При производството на оръжия и инструменти от желязо, получено чрез процеса на издухване на сирене, ковачът нагрявал желязната заготовка за горещо коване в пещ на дървени въглища. В същото време желязото е карбуризирано, т.е. възниква циментация, една от разновидностите на химико-термична обработка. Охлаждайки във вода ковано изделие от въглеродно желязо, ковачът открива рязко увеличение на неговата твърдост и подобряване на други свойства. Втвърдяването на въглеродно желязо във вода се използва от края на 2-ро до началото на 1-во хилядолетие пр.н.е. д. В "Одисея" на Омир (8-7 век пр. н. е.) има такива редове: "Как ковач потапя нажежена брадва или брадва в студена вода и желязото съска с бълбукане, по-силно от желязото, втвърдено в огъня и вода." През 5в. пр.н.е д. етруските закаляват огледала, изработени от бронз с високо съдържание на калай във вода (най-вероятно за подобряване на блясъка при полиране). Циментирането на желязо във въглен или органична материя, закаляването и темперирането на стоманата са били широко използвани през Средновековието при производството на ножове, мечове, пили и други инструменти. Не знаейки същността на вътрешните трансформации в метала, средновековните занаятчии често приписват получаването на високи свойства по време на термичната обработка на металите на проявата на свръхестествени сили. До средата на 19в. познанията на човека за топлинната обработка на металите са колекция от рецепти, разработени въз основа на вековен опит. Нуждите на развитието на технологиите и преди всичко развитието на производството на стоманени оръдия доведоха до превръщането на термичната обработка на метали от изкуство в наука. В средата на 19 век, когато армията се стреми да замени бронзовите и чугунени оръдия с по-мощни стоманени, проблемът с производството на оръжейни цеви с висока и гарантирана якост беше изключително остър. Въпреки факта, че металурзите знаеха рецептите за топене и леене на стомана, дулата на пистолета много често се спукаха без видима причина. Д. К. Чернов от стоманодобивния завод в Обухов в Санкт Петербург, изучавайки гравирани срезове, приготвени от цевите на оръжията под микроскоп и наблюдавайки структурата на фрактурите в точката на разкъсване под лупа, стигна до заключението, че стоманата е толкова по-здрава, колкото по-фина е структура. През 1868 г. Чернов открива вътрешни структурни трансформации в охлаждащата стомана, които се случват при определени температури. които той нарича критични точки a и b. Ако стоманата се нагрее до температури под точка а, тогава тя не може да бъде закалена и за да се получи дребнозърнеста структура, стоманата трябва да се нагрее до температури над точка b. Откриването на критичните точки на структурните трансформации на стоманата от Чернов направи възможно научно обосноваване на избора на режим на топлинна обработка за получаване на необходимите свойства на стоманените продукти.
През 1906 г. А. Вилм (Германия), използвайки изобретения от него дуралуминий, открива стареенето след втвърдяване (виж Стареене на метали), най-важният метод за втвърдяване на сплави на базата на различни основи (алуминий, мед, никел, желязо и др. ). През 30-те години. 20-ти век се появи термомеханично лечение на стареенето медни сплави, а през 50-те години термомеханична обработка на стомани, което направи възможно значително увеличаване на якостта на продуктите. Комбинираните видове термична обработка включват термомагнитна обработка, която позволява в резултат на охлаждане на продуктите в магнитно поле да подобри някои от техните магнитни свойства.
Многобройни изследвания на промените в структурата и свойствата на металите и сплавите при термично въздействие доведоха до съгласувана теория за термичната обработка на металите.
Класификацията на видовете термична обработка се основава на това какъв тип структурни промени в метала възникват по време на термично излагане. Термичната обработка на металите се подразделя на самата термична обработка, която се състои само в термично въздействие върху метала, химико-термична обработка, която съчетава топлинни и химични ефекти, и термомеханична, която съчетава топлинни ефекти и пластична деформация. Всъщност термичната обработка включва следните видове: отгряване от 1-ви вид, отгряване от 2-ри вид, закаляване без полиморфна трансформация и с полиморфна трансформация, стареене и темпериране.
Азотирането е насищане на повърхността на металните части с азот с цел повишаване на твърдостта, устойчивостта на износване, границата на умора и устойчивостта на корозия. Азотирането се прилага за стомана, титан, някои сплави, най-често легирани стомани, особено хром-алуминий, както и стомана, съдържаща ванадий и молибден.
Азотирането на стоманата се извършва при t 500 650 C в амоняк. Над 400 C дисоциацията на амоняка започва съгласно реакцията NH3 3H + N. Полученият атомарен азот дифундира в метала, образувайки азотни фази. При температура на азотиране под 591 C, азотираният слой се състои от три фази (фиг.): µ Fe2N нитрид, ³ "Fe4N нитрид, ± азотен ферит, съдържащ около 0,01% азот при стайна температура. При температура на азотиране от 600 650 C, повече и ³-фаза, която в резултат на бавно охлаждане се разлага при 591 C в евтектоид ± + ³ 1. Твърдостта на азотирания слой се увеличава до HV = 1200 (съответстващо на 12 Gn / m2) и се поддържа при многократно нагряване до 500 600 C, което осигурява висока износоустойчивост на частите при повишени температури Азотираните стомани са значително по-добри по устойчивост на износване от закалени и закалени стомани Азотирането е дълъг процес, отнема 20-50 часа, за да се получи слой 0,2-0,4 mm дебелина Повишаването на температурата ускорява процеса, но намалява твърдостта на слоя За защита на места, не подлагайте на азотиране, се прилага калайдисване (за конструкционни стомани) и никелиране (за неръждаема и топлоустойчиви стомани). За да се намали крехкостта на слоя, понякога се извършва азотиране на топлоустойчиви стомани в смес от амоняк и азот.
Азотирането на титанови сплави се извършва при 850 950 С в азот с висока чистота (азотиране в амоняк не се използва поради увеличаване на крехкостта на метала).
По време на азотирането се образува горен тънък нитриден слой и твърд разтвор на азот в ±-титан. Дълбочина на слоя за 30 часа 0,08 mm с повърхностна твърдост HV = 800 850 (съответства на 8 8,5 H/m2). Въвеждането на някои легиращи елементи (Al до 3%, Zr 3 5% и др.) В сплавта увеличава скоростта на дифузия на азота, увеличавайки дълбочината на азотирания слой, а хромът намалява скоростта на дифузия. Азотирането на титанови сплави в разреден азот прави възможно получаването на по-дълбок слой без крехка нитридна зона.
Азотирането се използва широко в индустрията, включително за части, работещи при t до 500-600 C (цилиндрови втулки, колянови валове, зъбни колела, двойки бобини, части горивна апаратураи т.н.).
Лит .: Минкевич А.Н., Химико-термична обработка на метали и сплави, 2-ро изд., М., 1965: Гуляев А.П. Металургия, 4-то изд., М., 1966.
За първи път втвърдяването на части с помощта на индукционно нагряване беше предложено от V.P. Володин. Беше преди почти век - през 1923 година. И през 1935г този видстомана за термична обработка, използвана за втвърдяване на стомана. Трудно е да се надцени популярността на втвърдяването днес - то се използва активно в почти всички отрасли на инженерството, а инсталациите за втвърдяване на HDTV също са в голямо търсене.
За да се увеличи твърдостта на закаления слой и да се увеличи якостта в центъра на стоманената част, е необходимо да се използва HDTV повърхностно закаляване. В този случай горният слой на детайла се нагрява до температурата на втвърдяване и рязко се охлажда. Важно е свойствата на сърцевината на детайла да останат непроменени. Тъй като центърът на частта запазва своята здравина, самата част става по-здрава.
С помощта на високочестотно закаляване е възможно да се укрепи вътрешният слой на легираната част, използва се за средно въглеродни стомани (0,4-0,45% C).
Предимства на HDTV втвърдяването:
- При индукционно нагряване се променя само желаната част от детайла, този метод е по-икономичен от конвенционалното нагряване. В допълнение, HDTV втвърдяването отнема по-малко време;
- С високочестотно закаляване на стомана е възможно да се избегне появата на пукнатини, както и да се намали рискът от дефекти при изкривяване;
- По време на нагряването на HDTV не се получава изгаряне на въглерод и образуване на котлен камък;
- При необходимост са възможни промени в дълбочината на втвърдения слой;
- Използвайки HDTV закаляване, е възможно да се подобрят механичните свойства на стоманата;
- При използване на индукционно нагряване е възможно да се избегне появата на деформации;
- Автоматизацията и механизацията на целия отоплителен процес е на високо ниво.
HDTV втвърдяването обаче има и недостатъци. Така че е много проблематично да се обработват някои сложни части, а в някои случаи индукционното нагряване е напълно неприемливо.
HDTV закаляване на стомана - разновидности:
Стационарно HDTV закаляване.Използва се за закаляване на малки плоски части (повърхности). В този случай позицията на детайла и нагревателя се поддържа постоянно.
Непрекъснато-последователно HDTV втвърдяване. При извършване на този тип втвърдяване частта или се движи под нагревателя, или остава на място. В последния случай самият нагревател се движи по посока на частта. Такова високочестотно закаляване е подходящо за обработка на плоски и цилиндрични части, повърхности.
Тангенциално непрекъснато-последователно HDTV закаляване. Използва се при нагряване само на малки цилиндрични части, които се превъртат веднъж.
Искате ли да закупите качествено оборудване за закаляване? След това се свържете с научно-производствената компания "Амбит". Ние гарантираме, че всяка HDTV машина за закаляване, която произвеждаме, е надеждна и високотехнологична.
Индукционно нагряване на различни ножове преди запояване, закаляване,
индукционен нагревател IHM 15-8-50
Индукционно запояване, закаляване (ремонт) на триони,
индукционен нагревател IHM 15-8-50
Индукционно нагряване на различни ножове преди запояване, закаляване
Индукционното нагряване е метод за безконтактно нагряване чрез високочестотни токове (англ. RFH - радиочестотно нагряване, нагряване чрез радиочестотни вълни) на електропроводими материали.
Описание на метода.
Индукционното нагряване е нагряване на материали чрез електрически токове, които се индуцират от променливо магнитно поле. Следователно това е нагряването на продукти, изработени от проводими материали (проводници) от магнитното поле на индуктори (източници на променливо магнитно поле). Индукционното нагряване се извършва по следния начин. Електропроводим (метал, графит) заготовка се поставя в така наречения индуктор, представляващ една или повече навивки от тел (най-често медна). Мощни токове с различни честоти (от десетки Hz до няколко MHz) се индуцират в индуктора с помощта на специален генератор, в резултат на което около индуктора възниква електромагнитно поле. Електромагнитното поле индуцира вихрови токове в детайла. Вихровите токове нагряват детайла под действието на топлина на Джаул (виж закона на Джаул-Ленц).
Системата индуктор-заготовка е трансформатор без сърцевина, в който индукторът е първичната намотка. Заготовката е вторична намотка, съединена накъсо. Магнитният поток между намотките се затваря във въздуха.
При висока честота вихровите токове се изместват от образуваното от тях магнитно поле в тънките повърхностни слоеве на детайла Δ (повърхностен ефект), в резултат на което тяхната плътност рязко се увеличава и детайлът се нагрява. Подлежащите слоеве на метала се нагряват поради топлопроводимостта. Не силата на тока е важна, а високата плътност на тока. В скин-слоя Δ плътността на тока намалява с коефициент e спрямо плътността на тока върху повърхността на детайла, докато 86,4% от топлината се отделя в скин-слоя (от общото отделяне на топлина. Дълбочината на скин-слоя зависи от върху честотата на излъчване: колкото по-висока е честотата, толкова по-тънък е кожният слой. Зависи и от относителната магнитна пропускливост μ на материала на детайла.
За желязо, кобалт, никел и магнитни сплави при температури под точката на Кюри μ има стойност от няколко стотици до десетки хиляди. За други материали (стопилки, цветни метали, течни нискотопими евтектики, графит, електролити, електропроводима керамика и др.) μ е приблизително равно на единица.
Например, при честота от 2 MHz, дълбочината на кожата за медта е около 0,25 mm, за желязото ≈ 0,001 mm.
Индукторът се нагрява много по време на работа, тъй като абсорбира собствената си радиация. В допълнение, той абсорбира топлинното излъчване от горещ детайл. Те правят индуктори от медни тръби, охлаждани с вода. Водата се подава чрез засмукване - това гарантира безопасност в случай на изгаряне или друго разхерметизиране на индуктора.
Приложение:
Изключително чисто безконтактно топене, запояване и заваряване на метал.
Получаване на прототипи на сплави.
Огъване и термична обработка на машинни детайли.
Бизнес с бижута.
Обработка на малки части, които могат да бъдат повредени от пламък или нагряване с дъга.
Повърхностно втвърдяване.
Закаляване и термична обработка на детайли със сложна форма.
Дезинфекция на медицински инструменти.
Предимства.
Високоскоростно нагряване или топене на всеки електропроводим материал.
Нагряването е възможно в защитна газова атмосфера, в окислителна (или редуцираща) среда, в непроводима течност, във вакуум.
Отопление през стените на защитна камера от стъкло, цимент, пластмаса, дърво - тези материали абсорбират електромагнитното излъчване много слабо и остават студени по време на работа на инсталацията. Нагрява се само електропроводим материал - метал (включително разтопен), въглерод, проводима керамика, електролити, течни метали и др.
Благодарение на възникващите MHD сили, течният метал се смесва интензивно, до задържането му във въздух или защитен газ - така се получават свръхчисти сплави в малки количества (топене при левитация, топене в електромагнитен тигел).
Тъй като нагряването се извършва чрез електромагнитно излъчване, няма замърсяване на детайла от продуктите на горенето на горелката при нагряване с газов пламък или от материала на електрода при нагряване с дъга. Поставяне на проби в атмосфера на инертен газ и висока скоростнагряването ще премахне образуването на котлен камък.
Лесна употреба поради малкия размер на индуктора.
Индукторът може да бъде направен в специална форма - това ще позволи равномерно нагряване на части от сложна конфигурация по цялата повърхност, без да води до тяхното изкривяване или локално ненагряване.
Лесно е да се извърши локално и селективно отопление.
Тъй като нагряването е най-интензивно в тънките горни слоеве на детайла, а долните слоеве се нагряват по-леко поради топлопроводимостта, методът е идеален за повърхностно закаляване на детайли (сърцевината остава вискозна).
Лесна автоматизация на оборудването - цикли на нагряване и охлаждане, контрол на температурата и задържане, подаване и изваждане на детайлите.
Индукционни нагреватели:
При инсталации с работна честота до 300 kHz се използват инвертори на IGBT модули или MOSFET транзистори. Такива инсталации са предназначени за отопление на големи части. За нагряване на малки части се използват високи честоти (до 5 MHz, обхватът на средни и къси вълни), високочестотните инсталации са изградени върху електронни тръби.
Също така, за отопление на малки части, високочестотните инсталации са изградени на MOSFET транзистори за работни честоти до 1,7 MHz. Контролът и защитата на транзисторите при по-високи честоти представлява определени трудности, така че настройките за по-висока честота все още са доста скъпи.
Индукторът за нагряване на малки части е с малък размер и малка индуктивност, което води до намаляване на коефициента на качество на работния колебателен кръг при ниски честоти и намаляване на ефективността, а също така представлява опасност за главния осцилатор (факторът на качеството на осцилиращата верига е пропорционална на L / C, осцилиращата верига с нисък качествен фактор е твърде добре "изпомпвана" с енергия, образува късо съединение в индуктора и деактивира главния осцилатор). За да се увеличи коефициентът на качество на осцилаторната верига, се използват два начина:
- увеличаване на работната честота, което води до усложняване и оскъпяване на инсталацията;
- използването на феромагнитни вложки в индуктора; залепване на индуктора с панели от феромагнитен материал.
Тъй като индукторът работи най-ефективно при високи честоти, индукционното нагряване получи индустриално приложение след разработването и началото на производството на мощни генераторни лампи. Преди Първата световна война индукционното нагряване беше с ограничена употреба. По това време като генератори се използват високочестотни машинни генератори (работи на V.P. Vologdin) или инсталации с искров разряд.
Генераторната верига по принцип може да бъде всяка (мултивибратор, RC генератор, независимо възбуден генератор, различни генератори за релаксация), работещи върху товар под формата на индукторна намотка и с достатъчна мощност. Също така е необходимо честотата на трептенията да е достатъчно висока.
Например, за да се "отреже" стоманена тел с диаметър 4 mm за няколко секунди, е необходима осцилационна мощност от най-малко 2 kW при честота от най-малко 300 kHz.
Схемата е избрана по следните критерии: надеждност; стабилност на колебанията; стабилност на мощността, отделена в детайла; лекота на производство; лекота на настройка; минимален брой части за намаляване на разходите; използването на части, които общо водят до намаляване на теглото и размерите и др.
В продължение на много десетилетия индуктивен триточков генератор (генератор на Хартли, генератор на автотрансформатори) се използва като генератор на високочестотни трептения. обратна връзка, верига на индуктивен контурен делител на напрежение). Това е самовъзбуждаща се паралелна захранваща верига за анода и честотно-селективна верига, направена на осцилаторна верига. Използва се успешно и продължава да се използва в лаборатории, бижутерски работилници, индустриални предприятия, както и в любителската практика. Например по време на Втората световна война на такива инсталации е извършено повърхностно втвърдяване на ролките на танка Т-34.
Недостатъци на трите точки:
Ниска ефективност (по-малко от 40% при използване на лампа).
Силно отклонение на честотата в момента на нагряване на детайли от магнитни материали над точката на Кюри (≈700С) (μ промени), което променя дълбочината на скин-слоя и непредсказуемо променя режима на термична обработка. При термична обработка на критични части това може да е неприемливо. Също така, мощните радиочестотни инсталации трябва да работят в тесен диапазон от честоти, разрешени от Rossvyazokhrankultura, тъй като при лошо екраниране те всъщност са радиопредаватели и могат да попречат на телевизионното и радиоразпръскването, крайбрежните и спасителните служби.
При смяна на заготовки (например от по-малки към по-големи), индуктивността на системата индуктор-заготовка се променя, което също води до промяна в честотата и дълбочината на скин слоя.
При смяна на еднооборотни индуктори на многооборотни, на по-големи или по-малки, честотата също се променя.
Под ръководството на Бабат, Лозински и други учени са разработени дву- и триверижни генераторни схеми, които имат по-висока ефективност (до 70%), а също така по-добре поддържат работната честота. Принципът на тяхното действие е следният. Поради използването на свързани вериги и отслабването на връзката между тях, промяната в индуктивността на работната верига не води до силна промяна в честотата на веригата за настройка на честотата. Радиопредавателите са конструирани по същия принцип.
Съвременните високочестотни генератори са инвертори, базирани на IGBT модули или мощни MOSFET транзистори, обикновено направени по мостова или половин мостова схема. Работят на честоти до 500 kHz. Портите на транзисторите се отварят с помощта на система за управление на микроконтролер. Системата за управление, в зависимост от задачата, ви позволява автоматично да задържите
А) постоянна честота
б) постоянна мощност, отделена в детайла
в) максимална ефективност.
Например, когато магнитен материал се нагрее над точката на Кюри, дебелината на кожния слой се увеличава рязко, плътността на тока пада и детайлът започва да се нагрява по-лошо. Магнитните свойства на материала също изчезват и процесът на обръщане на намагнитването спира - детайлът започва да се нагрява по-лошо, съпротивлението на натоварване рязко намалява - това може да доведе до "раздалечаване" на генератора и неговата повреда. Системата за управление следи прехода през точката на Кюри и автоматично увеличава честотата при рязко намаляване на натоварването (или намалява мощността).
Забележки.
Индукторът трябва да се постави възможно най-близо до детайла, ако е възможно. Това не само увеличава плътността на електромагнитното поле в близост до детайла (пропорционално на квадрата на разстоянието), но също така увеличава фактора на мощността Cos(φ).
Увеличаването на честотата драматично намалява фактора на мощността (пропорционално на куба на честотата).
Когато магнитните материали се нагряват, допълнителна топлина се отделя и поради обръщане на намагнитването; тяхното нагряване до точката на Кюри е много по-ефективно.
При изчисляване на индуктора е необходимо да се вземе предвид индуктивността на гумите, водещи до индуктора, която може да бъде много по-голяма от индуктивността на самия индуктор (ако индукторът е направен под формата на единичен оборот на малък диаметър или дори част от завой - дъга).
Има два случая на резонанс в осцилаторните кръгове: резонанс на напрежението и резонанс на тока.
Паралелен колебателен кръг - резонанс на токовете.
В този случай напрежението на бобината и на кондензатора е същото като това на генератора. При резонанс съпротивлението на веригата между точките на разклоняване става максимално и токът (I общ) през съпротивлението на натоварване Rn ще бъде минимален (токът вътре във веригата I-1l и I-2s е по-голям от тока на генератора) .
В идеалния случай импедансът на веригата е безкраен - веригата не черпи ток от източника. Когато честотата на генератора се промени във всяка посока от резонансната честота, импедансът на веригата намалява и линейният ток (Itot) се увеличава.
Сериен колебателен кръг - резонанс на напрежение.
Основната характеристика на последователна резонансна верига е, че нейният импеданс е минимален при резонанс. (ZL + ZC - минимум). Когато честотата е настроена на стойност над или под резонансната честота, импедансът се увеличава.
Заключение:
В паралелна верига при резонанс токът през проводниците на веригата е 0, а напрежението е максимално.
При последователна верига е обратното - напрежението клони към нула, а токът е максимален.
Статията е взета от сайта http://dic.academic.ru/ и е преработена в по-разбираем текст за читателя от компанията LLC Prominduktor.
Много критични части работят за абразия и едновременно са подложени на ударни натоварвания. Такива части трябва да имат висока повърхностна твърдост, добра устойчивост на износване и в същото време да не са крехки, т.е. да не се разрушават при удар.
Високата повърхностна твърдост на частите при запазване на здрава и здрава сърцевина се постига чрез повърхностно закаляване.
от съвременни методиПовърхностното закаляване се използва най-широко в машиностроенето за следното: закаляванепри нагряване високочестотни токове (TVCh); пламъчно закаляване и закаляване в електролит.
Изборът на един или друг метод за повърхностно втвърдяване се определя от технологичната и икономическата осъществимост.
Втвърдяване при нагряване от високочестотни токове.Този метод е един от най-ефективните методи за повърхностно закаляване на метали. Откриването на този метод и разработването на неговите технологични основи принадлежи на талантливия руски учен В. П. Вологдин.
Високочестотното нагряване се основава на следното явление. Когато променлив електрически ток с висока честота преминава през меден индуктор, около него се образува магнитно поле, което прониква в стоманената част, разположена в индуктора, и индуцира в него вихрови токове на Фуко. Тези токове причиняват нагряване на метала.
функция за отопление HDTVе, че индуцираните в стоманата вихрови токове не се разпределят равномерно по сечението на детайла, а се изтласкват към повърхността. Неравномерното разпределение на вихровите токове води до неравномерното му нагряване: повърхностните слоеве се нагряват много бързо до високи температури, а сърцевината или изобщо не се нагрява, или се нагрява леко поради топлопроводимостта на стоманата. Дебелината на слоя, през който преминава токът, се нарича дълбочина на проникване и се обозначава с буквата δ.
Дебелината на слоя зависи главно от честотата на променливия ток, съпротивлението на метала и магнитната проницаемост. Тази зависимост се определя от формулата
δ \u003d 5.03-10 4 корен от (ρ / μν) mm,
където ρ е електрическото съпротивление, ом mm 2 /m;
μ, - магнитна проницаемост, gs/e;
v - честота, Hz
От формулата се вижда, че с увеличаване на честотата дълбочината на проникване на индукционните токове намалява. Високочестотен ток за индукционно нагряване на части се получава от генератори.
При избора на текущата честота, в допълнение към нагрятия слой, е необходимо да се вземат предвид формата и размерите на детайла, за да се получи висококачествено повърхностно втвърдяване и икономично използване на електрическата енергия на високочестотните инсталации.
Медните индуктори са от голямо значение за висококачественото нагряване на частите.
Най-често срещаните индуктори имат система от малки отвори от вътрешната страна, през които се подава охлаждаща вода. Такъв индуктор е едновременно нагревателно и охлаждащо устройство. Веднага след като частта, поставена в индуктора, се нагрее до зададената температура, токът автоматично ще се изключи и водата ще изтече от отворите на индуктора и ще охлади повърхността на детайла с пръскачка (воден душ).
Частите могат да се нагряват и в индуктори, които нямат дроселни устройства. В такива индуктори частите след нагряване се изхвърлят в резервоара за втвърдяване.
Втвърдяването на HDTV се извършва главно чрез едновременни и непрекъснато-последователни методи. При едновременния метод закалената част се върти вътре в неподвижен индуктор, чиято ширина е равна на закалената секция. Когато зададеното време за нагряване изтече, релето за време прекъсва тока от генератора, а друго реле, свързано с първото, включва захранването с вода, която избликва от отворите на индуктора в малки, но силни струи и охлажда частта .
При метода на непрекъснатата серия частта е неподвижна и индукторът се движи по нея. В този случай последователно нагряване на закалената част на частта, след което секцията попада под водната струя на душ устройство, разположено на известно разстояние от индуктора.
Плоските части се закаляват в контурни и зигзагообразни индуктори, а зъбните колела с малък модул се закаляват едновременно в пръстеновидни индуктори. Макроструктура на закаления слой на автомобилна предавка с фин модул от стомана PPZ-55 (стомана с ниска закаляемост). Микроструктурата на втвърдения слой е фино игловиден мартензит.
Твърдостта на повърхностния слой на детайлите, закалени чрез нагряване с високочестотен ток, се получава с 3-4 единици HRC по-висока от твърдостта на конвенционалното обемно втвърдяване.
За да се увеличи здравината на сърцевината, частите се подобряват или нормализират преди втвърдяване.
Използването на HDTV нагряване за повърхностно закаляване на машинни части и инструменти позволява драстично намаляване на продължителността технологичен процестоплинна обработка. В допълнение, този метод позволява да се произвеждат механизирани и автоматизирани агрегати за закаляване на детайли, които се монтират в общия поток на цеховете за обработка. В резултат на това не е необходимо да се транспортират части до специални термични магазини и се осигурява ритмична работа. производствени линиии монтажни линии.
Пламъчно повърхностно закаляване.Този метод се състои в нагряване на повърхността на стоманените части с кислородно-ацетиленов пламък до температура, която е с 50-60 ° C по-висока от горната критична точка A C 3 , последвано от бързо охлаждане с воден душ.
Същността на процеса на пламъчно закаляване е, че топлината, доставяна от газовия пламък от горелката към закалената част, се концентрира върху нейната повърхност и значително надвишава количеството топлина, разпределено в дълбочината на метала. В резултат на такова температурно поле повърхността на детайла първо бързо се нагрява до температурата на втвърдяване, след това се охлажда, а сърцевината на детайла практически остава незакалена и не променя структурата и твърдостта си след охлаждане.
Пламъчното закаляване се използва за закаляване и повишаване на износоустойчивостта на големи и тежки стоманени детайли като колянови валове на механични преси, едромодулни зъбни колела, зъби на багерна кофа и др. В допълнение към стоманените части се използват детайли от сив и перлитен чугун подложени на пламъчно закаляване, например направляващи на леглата на металорежещи машини.
Пламъчното закаляване се разделя на четири вида:
а) последователно, когато втвърдяващата горелка с охлаждащата течност се движи по повърхността на обработваната фиксирана част;
б) закаляване с въртене, при което горелката с охлаждащата течност остава неподвижна, а закалената част се върти;
в) последователно с въртене на частта, когато частта се върти непрекъснато и по нея се движи втвърдяваща горелка с охлаждаща течност;
г) локален, при който неподвижната част се нагрява до зададена температура на закаляване от неподвижна горелка, след което се охлажда с водна струя.
Метод за пламъчно закаляване на ролка, която се върти с определена скорост, докато горелката остава неподвижна. Температурата на нагряване се контролира с милископ.
В зависимост от предназначението на частта, дълбочината на втвърдения слой обикновено се приема равна на 2,5-4,5 мм.
Основните фактори, влияещи върху дълбочината на закаляване и структурата на закалената стомана са: скоростта на движение на закаляващата горелка спрямо закалената част или част спрямо горелката; скорост на газовия поток и температура на пламъка.
Изборът на закалителни машини зависи от формата на детайлите, метода на закаляване и необходимия брой детайли. Ако трябва да втвърдите части с различни форми и размери и в малки количества, тогава е по-целесъобразно да използвате универсални машини за втвърдяване. Във фабриките обикновено се използват специални инсталации и стругове.
За втвърдяване се използват два вида горелки: модулни с модул от M10 до M30 и многопламъчни със сменяеми накрайници с ширина на пламъка от 25 до 85 мм. Конструктивно горелките са разположени по такъв начин, че отворите за газовия пламък и охлаждащата вода са разположени в един ред, паралелно. Водата се подава към горелките от водопроводната мрежа и служи едновременно за втвърдяване на частите и охлаждане на мундщука.
Като горими газове се използват ацетилен и кислород.
След пламъчно закаляване микроструктурата в различните зони на детайла е различна. Втвърденият слой придобива висока твърдост и остава чист, без следи от окисляване и обезвъглеродяване.
Преходът на структурата от повърхността на частта към сърцевината става плавно, което е от голямо значение за повишаване на експлоатационната стабилност на частите и напълно елиминира вредните явления - напукване и разслояване на закалени метални слоеве.
Твърдостта се променя според структурата на втвърдения слой. На повърхността на детайла той е равен на 56-57 HRC, и след това се понижава до твърдостта, която детайлът е имал преди повърхностното втвърдяване. Доставя Високо качествозакаляване, получаване на равномерна твърдост и повишена якост на сърцевината, отлети и ковани части се отгряват или нормализират в съответствие с обичайните условия преди закаляване с пламък.
Повърхност закалк в електролита.Същността на това явление е, че ако през електролита преминава постоянен електрически ток, тогава върху катода се образува тънък слой, състоящ се от най-малките водородни мехурчета. Поради лошата електрическа проводимост на водорода, съпротивлението при преминаване на електрически ток се увеличава силно и катодът (частта) се нагрява до висока температура, след което се закалява. Като електролит обикновено се използва воден 5-10% разтвор на калцинирана сода.
Процесът на втвърдяване е прост и се състои в следното. Частта, която трябва да се закали, се спуска в електролита и се свързва към отрицателния полюс на генератор за постоянен ток с напрежение 200-220 ви плътност 3-4 a / cm 2,в резултат на което се превръща в катод. В зависимост от това коя част от детайла е подложена на повърхностно закаляване, детайлът се потапя на определена дълбочина. Частта се нагрява за няколко секунди и токът се изключва. Охлаждащата среда е същият електролит. И така, електролитната баня служи както като нагревателна пещ, така и като резервоар за охлаждане.